pH, amortiguadores y ecuación de Henderson–Hasselbalch !

Un amortiguador es un ácido débil con su sal que absorbe el ácido o la base añadidos. Varios amortiguadores mantienen la sangre cerca de pH 7,4.

Actualizado 2026-11-01

Datos clave

pH = −log[H⁺]; el pH arterial normal es 7,35–7,45 (H⁺ cerca de 40 nmol/L). Cada unidad de pH es un cambio de diez veces en el H⁺.
Henderson–Hasselbalch: pH = pKa + log ([A⁻]/[HA]). Cuando pH = pKa el ácido está disociado a la mitad y el amortiguador funciona mejor (rango útil cerca de pKa ± 1).
Principales amortiguadores: bicarbonato–CO₂ (extracelular, sistema abierto, pKa 6,1), hemoglobina (glóbulos rojos; grupos imidazol de la histidina), proteínas (células y plasma), fosfato (pKa 6,8; células y orina) y amoníaco/amonio (orina).
Defensa en tres líneas: amortiguadores (segundos), pulmones (minutos a horas, CO₂) y riñones (horas a días, reabsorción de HCO₃⁻ y excreción de H⁺ como acidez titulable y NH₄⁺).
El bicarbonato amortigua bien aunque su pKa esté lejos de 7,4 porque su ácido (CO₂) lo eliminan los pulmones y su base (HCO₃⁻) la regulan los riñones.

1. Un ácido débil se disocia solo en parte: HA ⇌ H⁺ + A⁻. El H⁺ añadido se une al A⁻; el OH⁻ añadido toma H⁺ del HA, y el pH cambia poco.
2. La capacidad amortiguadora depende de la concentración del par y es máxima cuando pH = pKa.
3. El fosfato (H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻, pKa 6,8) es el principal amortiguador intracelular y urinario; en la orina forma la mayor parte de la acidez titulable.
4. Hemoglobina: la Hb desoxigenada une H⁺ mejor que la oxigenada (efecto Haldane), así que el H⁺ que nace del CO₂ en los tejidos se amortigua casi sin cambiar el pH (transporte isohídrico); el desplazamiento de cloruro intercambia HCO₃⁻ por Cl⁻.
5. Las proteínas amortiguan sobre todo con la histidina (pKa del imidazol cerca de 6,0) y los grupos amino terminales.
6. El riñón elimina la carga ácida diaria (cerca de 1 mmol/kg/día de ácido no volátil del metabolismo de las proteínas) como acidez titulable y como NH₄⁺ fabricado a partir de glutamina; cada H⁺ excretado regenera un HCO₃⁻ nuevo.
7. Ejemplo: un ácido con pKa 6,8 a pH 7,8 tiene [A⁻]/[HA] = 10, es decir, está cerca del 91 % en forma de base.

También llamado: Sistemas amortiguadores (buffer) del cuerpo, pKa y capacidad amortiguadora

El sistema bicarbonato (pH = 6,1 + log [HCO₃⁻]/(0,03 × pCO₂)) se usa para leer los gases arteriales y clasificar los trastornos ácido-base.
En la enfermedad renal crónica cae la excreción de amonio y aparece acidosis metabólica; el hueso también amortigua ácido, lo que contribuye a la pérdida ósea.
En la cetoacidosis diabética, los cetoácidos consumen bicarbonato; la respiración profunda y rápida (Kussmaul) baja el CO₂ para compensar.

Piense la respuesta y toque la pregunta para verla.

¿A qué pH funciona mejor un amortiguador?

A un pH igual a su pKa, donde las formas ácida y básica son iguales; amortigua bien en cerca de una unidad alrededor del pKa.

¿Cuál es el principal amortiguador intracelular y urinario?

El fosfato (H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻, pKa 6,8), junto con las proteínas dentro de las células y el amoníaco/amonio en la orina.

¿Por qué el sistema bicarbonato es un amortiguador eficaz de la sangre aunque su pKa sea 6,1?

Es un sistema abierto: los pulmones eliminan el CO₂ y los riñones ajustan el HCO₃⁻, así que ambos miembros del par están regulados.

¿Qué aminoácido da a las proteínas y a la hemoglobina la mayor parte de su poder amortiguador a pH fisiológico?

La histidina, cuyo grupo imidazol tiene un pKa cercano a 6–7.

¿Qué fracción de un ácido débil con pKa 6,8 está en forma de base a pH 7,8?

Cerca del 91 %: la relación base/ácido es 10 a 1, porque pH − pKa = 1.

Información educativa, no es consejo médico. Ante un síntoma, consulte a un profesional de la salud.

Fuentes: Blood gases: MedlinePlus Medical Encyclopedia (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026); Acidosis: MedlinePlus Medical Encyclopedia (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026); Metabolic acidosis: MedlinePlus Medical Encyclopedia (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026); Textbook of Biochemistry for Medical Students, 6th ed. (Jaypee Brothers Medical Publishers (Vasudevan DM, Sreekumari S, Vaidyanathan K), 2011).

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